Расчет внутреннего и наружного освещения подстанции (в качестве источников наружного освещения приняты прожектора типа ИО 04-1000-001 с галогенными лампами Г-1000-5)

Определим установленную мощность прожекторного освещения по формуле (5.1):

 

Для освещения подстанции «Брагин» выбираем восемь прожекторов типа ИО 04-1000-001 с лампами Г-1000-5 по два прожектора на опоре. Степень защиты данных прожекторов IP54. На рисунке 5.1 изображён общий вид прожектора.

                                                 а)                                                       б)

Рисунок 5.1 – Внешний вид прожектора типа ИО 04-1000-001:

а) вид спереди; б) вид сбоку

Осевая сила света с лампой Г-1000-5 определяется по формуле:

,                                                   (5.2)

где  - световой поток лампы Г-1000, равный 18600 лм согласно ;

- световой поток лампы Г-1500, равный 29000 лм согласно .

Тогда по формуле (5.2) получим:

Минимальная высота установки прожектора определяется по формуле:

  .                                    (5.3)

Тогда по формуле (5.3) получим:

Принимаем высоту h=15м.

Угол наклона в вертикальной плоскости:

                    (5.4)

где Фл – световой поток лампы Г-1000, равный 18600 лм;

n – КПД прожектора, равный 0,44 ;

 - половинный максимальный угол рассеивания в вертикальной плоскости, равный 13° ;

 - половинный максимальный угол рассеивания в горизонтальной плоскости, равный 15°.

Светораспределение прожектора моделируется формулой:

,                        (5.5)

где M, n – справочные коэффициенты, приведены в .

Освещение в любой точке:

     ,                        (5.6)

где в – угол рассеивания.

Определим угол рассеивания по формуле:

в = arctg h/l -Θ                                  (5.7)

Освещенность ближайшей к прожектору точки Еб по формуле (5.6):

 

где  в = arctg (15/52,5-21.93) = 6,93.

Суммарная освещенность в ближайшей к прожектору точке:

 

= 0+2,06+3,56+0,92=6,54лк.

Освещенность середины Ес:

Освещенности от четырех точек установки прожекторов равны:

= = = =1,42лк.

Суммарная освещенность точки середины:

.

Сечение проводов для осветительной сети выбираем по допустимому току:

,                                           (5.8)

где U_ф – фазное напряжение, равное 220 В.

По формуле (5.8) получим:

По выбираем  кабель марки АВВГ - 5х4, Iдоп=27 А. 

Произведем выбор аппаратов защиты для наружного освещения. Номинальные токи автоматического выключателя и его расцепителя выбираем по условиям:

;                                      (5.9)

  .                                    (5.10)

Ток срабатывания отсечки I_ср.э проверяем по условию:

I_ср.э³ a×I_ро,                                                (5.11)

где  a - отношение тока срабатывания аппарата защиты к расчетному току осветительной линии.

Выбор автоматических выключателей по (5.9) и (5.10):

I_на³ 18,18 А;

I_нр³ 18,18 А.

Принимаем ВА51-31, I_на= 100 А, I_нр= 20 А, I_ср.э= 3×20 =60 А ,согласно.

По условию (5.11):

I_ср.э= 60 ³ 1,4×18,18 = 25,45 А.

Окончательно выбираем автоматический выключатель ВА51-31.

5.2  Расчёт электрического освещения ЗРУ 10 кВ

Освещение ЗРУ 10 кВ подстанции «Сосновый бор» выполнено лампами накаливания, установленных в два ряда на тросах. Однако, световой поток недостаточен для создания нормальной освещённости, вследствие этого в помещении темно. Поэтому, произведём расчёт освещённости и уточним количество светильников, а так же произведем замену осветительного щитка (стоимость нового щитка составляет 200 у.е.), который в связи с износом не обеспечивает требуемой надежности и защиты.

Рассчитаем освещённость помещения методом коэффициента использования светового потока.

Для светильника НСП-02 коэффициент:

,                                                         (5.1)

где L – расстояние между светильниками, м;

H_p – расчетная высота подвеса светильника (расстояние по перпендикуляру до расчётной плоскости), м.

,                                                 (5.2)

где H – высота помещения, м;

h_p – высота рабочей поверхности, м;

h_c – высота свеса светильника, м.

H_p = 4 - (1,5+0,5)= 2 м.

L = H_p×l = 1,2×2 = 2,4  м.

Расстояние между светильниками в ряду L_a принимаем равным: L_a=2 м. Тогда из соотношения

,                                                          (5.3)

получим, что L_b=2,8 м – расстояние между рядами светильников.

Принимаем L_b=2,7 м.

Расстояние от стен до светильников:

L₀=0.5^.L_b=0.5^.2,7=1350 м.

Схемы свеса светильника, расстояния светильника представлены на рисунке 6.1 а),б) соответственно.

			б)

 

Рисунок 5.1 а – Схема свеса светильника;

б – Размещение светильников в разрезе помещения.

Нормируемая минимальная освещённость в ЗРУ составляет 50 Лк.

Для расчёта общего равномерного освещения основного помещения  воспользуемся методом использования светового потока. Для расчёта определяем индекс помещения по формуле:

                                                            ,                                                         (5.4)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м;

Н_{р –} расчётная высота подвеса, м;

А = 11 м;

В = 5,4 м;

Н_р = 2,5 м.

                                                                      ,                                                    (5.5)

где H – высота помещения, м;

h_p – высота рабочей поверхности, м;

h_c – высота свеса светильника, м.

1,5.

Для светильника НСП-02 и коэффициентов отражения равных:

50, 30, 10 находим коэффициент использования светового потока U =27 %.

Световой поток источника света определяем по формуле:

                                                       ,                                        (5.6)

где E_min = 50 Лк. – нормируемая освещённость;

k_з = 1,2   – коэффициент запаса;

z = 1,15   –  коэффициент, зависящий от кривых светораспределения светильников и их                                                                                                                                                                            размещения в помещении;

n = 12 – количество ламп.

Тогда:

Лм.

Выбираем лампы НБ мощностью 100 Вт.

Световой поток этой лампы при напряжении 220 В  –  F = 1350 Лм.

Отклонение:

, что допустимо.

Результаты расчёта представлены в виде таблицы 5.1

Таблица 5.1 - Результаты расчётов

5.3 Электрический расчёт системы освещения

Осветительная сеть состоит из питающих и групповых линий. Питающие линии – это участки сети от источника питания (ТСН) до групповых щитков. Групповые линии это участки сети от групповых щитков до светильников.

Питающие линии обычно выполняются пяти проводными, реже трёх проводными. Протяжённость питающих линий должна быть не более 80м. для пяти проводной линии и не более 30-35м. для трех проводной.

Расчётная схема осветительной сети представлена на рисунке